Giới thiệu dự án
Trong ngành công nghiệp đóng tàu và chế tạo cơ khí nặng toàn cầu, định hình các tấm vỏ thép có biên dạng cong phức tạp (như vỏ mũi tàu, đáy tàu, bồn chứa áp lực) là một trong những công đoạn quyết định chất lượng và tiến độ thi công. Theo thống kê từ ngành hàng hải quốc tế, quá trình uốn tạo hình vỏ tàu chiếm tới 18% - 25% tổng số giờ công lao động cơ khí trong một dự án đóng mới. Phương pháp truyền thống phổ biến tại Việt Nam hiện nay vẫn là uốn nhiệt bằng đầu đốt ngọn lửa khí Oxy - Axetylen kết hợp làm lạnh bằng nước thủ công. Kỹ thuật này tồn tại nhiều nhược điểm nghiêm trọng: phụ thuộc hoàn toàn vào tay nghề thợ, biến dạng nhiệt không đồng đều, ô nhiễm khí thải độc hại, tiêu hao năng lượng lớn và nguy cơ cháy nổ cao.
Đồ án tốt nghiệp "Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Biến Dạng Thép Tấm Bằng Cảm Ứng Từ" do nhóm sinh viên Khoa Cơ khí Chế tạo máy - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM thực hiện (dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Ngọc Phương) đã giải quyết triệt để bài toán tự động hóa quá trình uốn nhiệt thông qua việc tích hợp nguồn nhiệt cảm ứng từ tần số cao (High-Frequency Induction Heating) trên hệ thống động học CNC 3 trục tọa độ ($X, Y, Z$).
+-----------------------------+
| Giao diện điều khiển PC |
| (G-code / Quỹ đạo biên dạng)|
+--------------+--------------+
| RS-232 / COM
v
+-----------------------------+
| Bộ điều khiển PLC + PTO |
+--------------+--------------+
| Xung điều khiển
+-----------------------+-----------------------+
| | |
v v v
+-----------------+ +-----------------+ +-----------------+
| Servo Driver X | | Servo Driver Y | | Servo Driver Z |
| (Bánh răng - | | (Bánh răng - | | (Vít me bi - |
| thanh răng) | | thanh răng) | | Hộp số 1:30) |
+--------+--------+ +--------+--------+ +--------+--------+
| | |
+-----------------------+-----------------------+
|
v
+-----------------------------+
| Đầu nung cảm ứng từ (Z) |
| Gia nhiệt cục bộ thép 10mm |
+-----------------------------+
Mục tiêu dự án
- Thiết kế kết cấu cơ khí chính xác: Xây dựng khung máy gantry 3 trục vững chắc từ nhôm định hình và thép kết cấu, đảm bảo hành trình gia công $X \ge 1500\text{ mm}$, $Y \ge 1400\text{ mm}$, $Z \ge 150\text{ mm}$.
- Tối ưu hóa hệ thống truyền động: Tính toán và lựa chọn bộ truyền thanh răng - bánh răng ($m = 3$) cho trục $X, Y$ và vít me bi ($\Phi 20\text{ mm}, p = 5\text{ mm}$) cho trục $Z$, phối ghép hộp giảm tốc tự hãm tỉ số truyền $1:30$.
- Mô phỏng cơ học kết cấu: Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEA) qua SolidWorks Simulation kiểm chứng ứng suất von Mises và độ võng đàn hồi dưới tải trọng tĩnh và động.
- Phát triển hệ thống điều khiển tự động: Ứng dụng PLC phát xung tốc độ cao (Pulse Train Output - PTO) kết hợp Driver AC Servo và thuật toán nội suy quỹ đạo Midpoint trên máy tính điều khiển.
- Thực nghiệm uốn tấm thép công nghiệp: Khảo sát dung sai vị trí $\le 0.08\text{ mm}$ và biến dạng thành công tấm thép dày $10\text{ mm}$ theo các biên dạng lượn sóng, lòng chảo định sẵn.
Phân tích và thiết kế giải pháp
Phân tích hiện trạng
| Tiêu chí kỹ thuật |
Uốn nhiệt Oxy - Axetylen thủ công |
Máy uốn lốc 3-4 trục thủy lực |
Máy uốn nhiệt cảm ứng từ CNC (Đề tài) |
| Nguyên lý gia công |
Biến dạng nhiệt bằng ngọn lửa khí cháy |
Biến dạng dẻo cơ học bằng lực ép con lăn |
Biến dạng dẻo cục bộ do dòng điện xoáy Foucault |
| Độ chính xác biên dạng |
Thấp (sai số $\pm 3\text{ mm} - 5\text{ mm}$) |
Trung bình ($\pm 1.5\text{ mm} - 2\text{ mm}$) |
Cao (sai số vị trí $\pm 0.05\text{ mm} - 0.08\text{ mm}$) |
| Khả năng uốn 3D phức tạp |
Tùy biến theo tay nghề, dễ cháy bề mặt |
Hạn chế (chỉ uốn mặt trụ, nón đơn giản) |
Linh hoạt cao (uốn sóng, yên ngựa, lòng chảo) |
| Hiệu suất năng lượng |
Rất thấp ($\sim 25% - 30%$) |
Trung bình ($\sim 60%$) |
Rất cao ($\ge 85% - 90%$) |
| Ảnh hưởng môi trường |
Thải khí độc $CO, CO_2$, tiếng ồn lớn |
Không phát thải, tiếng ồn cơ khí |
Sạch, không phát thải, an toàn điện |
| Chi phí chế tạo / đầu tư |
Thấp (thiết bị cầm tay) |
Rất cao ($> 50.000\text{ USD}$) |
Tối ưu (~$5.000 - 8.000\text{ USD}$ cho máy thử nghiệm) |
Phân tích yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW:
- Must have: Cố định phôi tấm kích thước $1.4\text{m} \times 1.5\text{m} \times 10\text{mm}$; đầu gia nhiệt di chuyển linh hoạt 3 trục $X, Y, Z$; trục $Z$ có cơ cấu tự hãm chống rơi; độ phân giải bước $\le 0.02\text{ mm}$.
- Should have: Giao diện máy tính trực quan mô phỏng trước quỹ đạo quét nhiệt; truyền thông công nghiệp RS-232 ổn định; module tự ngắt an toàn khi quá tải hoặc kẹt trục.
- Could have: Tự động điều chỉnh khoảng cách hở (Air Gap) giữa đầu nung và mặt phôi thép theo thời gian thực bằng cảm biến tiệm cận.
- Won't have: Hệ thống phun sương làm mát tự động tích hợp trực tiếp theo vết quét (được tách thành mô-đun nâng cấp sau).
Thiết kế hệ thống
1. Kiến trúc động học và cấu trúc cơ khí
Hệ thống lựa chọn giải pháp Phôi cố định - Đầu công cụ di chuyển 3 trục. Tấm thép dày $10\text{ mm}$ có khối lượng lên tới hàng trăm kilogram, khi bị nung nóng sẽ giãn nở và cong vênh liên tục; do đó, giải pháp bàn kẹp phôi tĩnh giúp loại bỏ quán tính trượt và biến dạng rung lắc cho toàn khung máy.
Mô hình động học cơ cấu theo phương pháp Denavit - Hartenberg (D-H) cho robot 3 bậc tự do tịnh tiến ($3-PPP$):
Ma trận biến đổi tọa độ tổng quát từ gốc cố định đến đầu tác tử gia nhiệt:
$$^{0}T_{3} = A_1(d_1) \cdot A_2(d_2) \cdot A_3(d_3) = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & X(t) \ 0 & 1 & 0 & Y(t) \ 0 & 0 & 1 & Z(t) \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$
+-------------------------------------------------------------------------+
| BẢNG THAM SỐ ĐỘNG HỌC DENAVIT - HARTENBERG |
+-------+---------------+-----------------+---------------+---------------+
| Khớp | Góc xoay $\theta_i$ | Khoảng dịch $d_i$ | Chiều dài $a_i$ | Góc xoắn $\alpha_i$ |
+-------+---------------+-----------------+---------------+---------------+
| 1 | 0° | $d_1 = X$ | 0 | -90° |
| 2 | -90° | $d_2 = Y$ | 0 | 90° |
| 3 | 0° | $d_3 = Z$ | 0 | 0° |
+-------+---------------+-----------------+---------------+---------------+
2. Tính toán sức bền và kiểm chứng phần tử hữu hạn (FEA)
Khung máy sử dụng thanh nhôm Profile $45 \times 45\text{ mm}$ (dài $1400\text{ mm}$) và Profile $50 \times 50\text{ mm}$ (dài $1500\text{ mm}$). Kết quả mô phỏng bằng công cụ SolidWorks Simulation dưới tải trọng động tác động lên cụm đầu nung $P_z = 200\text{ N}$ ($20\text{ kg}$ bao gồm đầu cảm ứng, biến áp phối bộ và cụm gá trượt):
- Trục Y (Profile $45 \times 45\text{ mm}$): Ứng suất von Mises cực đại $\sigma_{\max} = 2.82898 \times 10^{6}\text{ N/m}^2$; chuyển vị uốn đàn hồi cực đại $U_{\max} = 1.1 \times 10^{-4}\text{ m}$ ($0.11\text{ mm}$).
- Trục X (Profile $50 \times 50\text{ mm}$): Ứng suất von Mises cực đại $\sigma_{\max} = 2.25262 \times 10^{6}\text{ N/m}^2$; chuyển vị uốn cực đại $U_{\max} = 0.08\text{ mm}$.
- Cụm đồ gá thép đỡ cụm $YZ$ (dày $5\text{ mm}$): $\sigma_{\max} = 2.72054 \times 10^{7}\text{ N/m}^2$, nhỏ hơn rất nhiều so với ứng suất chảy cho phép của thép kết cấu $[\sigma] = 2.0 \times 10^{8}\text{ N/m}^2$ (Hệ số an toàn $n \approx 7.35$).
[Mô phỏng FEA Profile 45x45]
Ứng suất cực đại: 2.83 MPa << Giới hạn chảy [200 MPa] ---> Đạt chuẩn an toàn kết cấu
Độ võng tĩnh: 0.11 mm << Dung sai cho phép [0.5 mm] ---> Đảm bảo độ cứng vững
3. Technology Stack và thông số linh kiện
- Phần mềm thiết kế & tính toán: SolidWorks CAD/CAE v2015, MATLAB R2014b.
- Bộ điều khiển trung tâm: PLC Mitsubishi FX-series / Siemens S7-200 tích hợp module PTO High-Speed $100\text{ kHz}$.
- Động cơ chấp hành & Driver: Cụm động cơ AC Servo Mitsubishi HA-FE Series ($200\text{ W} - 400\text{ W}$) kết hợp Encoder quang học tuyệt đối $17\text{-bit}$.
- Cơ cấu truyền động:
- Trục $X, Y$: Thanh răng thẳng mài chính xác module $m = 3$, bánh răng dẫn hướng $z = 18$ ($d_1 = 54\text{ mm}$), con trượt bi kép tải trọng cao $30 \times 25\text{ mm}$.
- Trục $Z$: Trục vít me bi $\Phi 20\text{ mm}$, bước ren $p = 5\text{ mm}$, $4$ mối ren, hộp giảm tốc trục vít bánh vít $1:30$ có tính năng tự hãm chống trượt tự do khi mất điện.
- Giao thức điều khiển: Chuẩn nối tiếp RS-232 / UART Baudrate $9600\text{ bps}$, Data bits: 8, Stop bits: 1, Parity: None.
Methodology
Quy trình phát triển hệ thống được tổ chức theo mô hình chữ V (V-Model) khép kín, kéo dài trong 16 tuần làm việc:
Tuần 01 - 04: Nghiên cứu công nghệ uốn cảm ứng & Tính toán động học cơ cấu
Tuần 05 - 08: Thiết kế 3D CAD, Phân tích FEA trên SolidWorks, Gia công chi tiết cơ khí
Tuần 09 - 11: Lắp ráp khung máy, căn chỉnh ray dẫn hướng, tích hợp mạch PLC & Servo Driver
Tuần 12 - 14: Lập trình phần mềm giao diện điều khiển, nạp thuật toán nội suy Midpoint
Tuần 15 - 16: Thực nghiệm uốn nhiệt thép tấm 10mm, hiệu chỉnh dung sai, bảo vệ đồ án
Implementation và kết quả
Development process
Trái tim của hệ thống xử lý chuyển động là Thuật toán nội suy Midpoint (thuật toán điểm giữa) được cài đặt trên phần mềm máy tính để chia nhỏ quỹ đạo đường cong/đường tròn thành các chuỗi xung dịch chuyển cấp cho PLC:
// Thuật toán nội suy đường tròn Midpoint tạo xung điều khiển đầu nung từ
void MidpointCircleInterpolation(int x0, int y0, int radius, int feedRate) {
int x = 0;
int y = radius;
int d = 1 - radius; // Giá trị quyết định ban đầu
// Xuất xung cho 8 cung đối xứng của đường tròn
Plot8SymmetricPoints(x0, y0, x, y);
while (x < y) {
x++;
if (d < 0) {
d += 2 * x + 1;
} else {
y--;
d += 2 * (x - y) + 1;
}
Plot8SymmetricPoints(x0, y0, x, y);
GeneratePulseTrainOutput(x, y, feedRate); // Gửi lệnh xung PTO tới PLC
}
}
[PC Host: C# / VB Interface]
| (Gửi chuỗi tọa độ X, Y, Z & Vận tốc gia nhiệt V)
v RS-232 Protocol
[PLC Controller: Hàm xử lý xung PTO]
|
+---> [Y0: Pulse Output] ---> [Servo Driver HA-FE: Chân CW/CCW]
+---> [Y1: Direction] ---> [Đảo chiều quay động cơ]
+---> [Feedback Encoder] <--- [Đọc vị trí thực tế vòng kín]
Testing và validation
Quá trình kiểm chuẩn sai số hình học và độ chính xác dịch chuyển lặp lại được tiến hành bằng đồng hồ so cơ khí cấp chính xác $0.01\text{ mm}$ trên toàn dải hành trình $1400\text{ mm} \times 1500\text{ mm}$:
BẢNG ĐO DUNG SAI DỊCH CHUYỂN THỰC TẾ TRÊN CÁC TRỤC
+---------------------+-------------------+-------------------+-------------------+
| Chiều dài đo (mm) | Vị trí đặt X (mm) | Sai số đo X (mm) | Sai số đo Y (mm) |
+---------------------+-------------------+-------------------+-------------------+
| 100 | 100.00 | +0.02 | +0.01 |
| 300 | 300.00 | +0.04 | +0.03 |
| 600 | 600.00 | -0.05 | +0.04 |
| 900 | 900.00 | +0.06 | -0.05 |
| 1200 | 1200.00 | +0.07 | +0.06 |
| 1400 | 1400.00 | +0.08 | +0.07 |
+---------------------+-------------------+-------------------+-------------------+
- Dung sai vị trí cực đại theo phương X: $\Delta X_{\max} = +0.08\text{ mm}$.
- Dung sai vị trí cực đại theo phương Y: $\Delta Y_{\max} = +0.07\text{ mm}$.
- Độ ổn định khoảng hở nung trục Z: Duy trì chính xác sai số khoảng cách $\le \pm 0.1\text{ mm}$ trong suốt quá trình đốt nóng, đảm bảo từ trường cảm ứng phân bố ổn định trên bề mặt phôi.
Kết quả đạt được
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC SO VỚI CHỈ TIÊU BAN ĐẦU
120% +---------------------------------------------------------+
| [105%] |
100% +--[100%]---------[100%]---------[100%]--------------------+
| Hành trình Độ dày phôi Độ chính xác Năng suất|
80% +--gia công-------gia công 10mm-vị trí < 0.1mm---uốn nhiệt-+
| |
0% +---------------------------------------------------------+
- Khả năng uốn định hình tấm thép: Thực nghiệm uốn thành công thép tấm kết cấu mác SS400 kích thước lớn, chiều dày danh định $10\text{ mm}$ thành các dạng bề mặt cong uốn lượn sóng và uốn lòng chảo cục bộ với bán kính uốn chuẩn xác.
- Kiểm soát nhiệt độ tập trung: Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ - Heat Affected Zone) hẹp hơn $60%$ so với phương pháp đèn khò khí gas, không xuất hiện hiện tượng cháy cạnh hay nứt bề mặt kim loại.
- Hiệu suất vận hành: Giảm thời gian uốn tấm thép trung bình từ $45\text{ phút}$ (phương pháp thủ công) xuống còn $18\text{ phút}$ (chu trình tự động), nâng cao năng suất lên gấp $2.5$ lần.
Đổi mới và đóng góp
- Ứng dụng nguyên lý cảm ứng từ vào uốn biến dạng kim loại: Thay thế nguồn nhiệt hóa học không ổn định bằng ngọn lửa Oxy - Axetylen bằng cảm ứng điện từ xoay chiều tần số cao, biến cơ năng điện trường trực tiếp thành nhiệt năng thông qua dòng Foucault ($P = I^2 R$).
- Cơ cấu truyền động lai tối ưu (Hybrid Drive Mechanism): Kết hợp linh hoạt bộ truyền thanh răng - bánh răng (tối ưu hành trình dài trên trục $X, Y$) với cụm vít me bi tích hợp hộp số trục vít $1:30$ tự hãm (đảm bảo độ cứng vững và an toàn tuyệt đối cho trục $Z$).
- Mô hình toán học hóa quỹ đạo di chuyển: Ứng dụng thuật toán nội suy Midpoint vào bài toán dẫn động quét nhiệt biến dạng, tạo tiền đề để số hóa hoàn toàn quy trình đóng tàu vỏ thép (Shipbuilding CAD/CAM).
- Giảm thiểu $100%$ khí thải độc hại: Loại bỏ hoàn toàn phát thải khí $CO_2, SO_2$, hạn chế bức xạ nhiệt trực tiếp lên người vận hành, bảo vệ sức khỏe người lao động trong xưởng đóng tàu.
Ứng dụng thực tế và triển khai
Kịch bản ứng dụng trong nhà máy đóng tàu
- Uốn tấm vỏ mạn và đáy đôi tàu biển: Gia công các tấm bao thân tàu có đường cong phức tạp dạng 3 chiều (Double-curvature plates) mà các máy lốc tôn thủy lực 3 trục không thể thực hiện được.
- Chế tạo bồn bể áp lực và vách ngăn chịu lực: Uốn chính xác các chi tiết kết cấu công trình dầu khí ngoài khơi, tấm chắn bồn chứa khí hóa lỏng (LPG/LNG).
SƠ ĐỒ TRIỂN KHAI TẠI NHÀ MÁY ĐÓNG TÀU
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| Bản vẽ thân tàu | ---> | Phần mềm CAM uốn | ---> | Máy biến dạng CNC |
| (3D Ship Hull) | | (Xuất G-code nung)| | (Cảm ứng từ 3 trục)|
+--------------------+ +--------------------+ +---------+----------+
|
v
+--------------------+
| Tấm tôn vỏ tàu |
| đạt chuẩn kiểm định|
+--------------------+
Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)
- Chi phí đầu tư thiết bị: Ước tính chi phí chế tạo hệ thống tự động hóa nội địa hóa hoàn toàn khoảng $120.000.000\text{ VNĐ} - 150.000.000\text{ VNĐ}$ (chỉ bằng $1/5$ so với hệ thống nhập ngoại).
- Tiết kiệm chi phí vận hành: Giảm tiêu hao khí đốt Axetylen và Oxy công nghiệp ước tính $45.000.000\text{ VNĐ}$/tháng/xưởng uốn vỏ tàu.
- Thời gian hoàn vốn (Payback Period): Ước tính từ $6 - 8\text{ tháng}$ hoạt động liên tục trong dây chuyền sản xuất đóng tàu vừa và nhỏ.
Hạn chế và hướng phát triển
Hạn chế kỹ thuật hiện tại
- Khung máy sử dụng nhôm Profile nhẹ nhằm tối ưu chi phí, nên khi gia công ở dải tốc độ chạy không tải cao ($> 1500\text{ mm/phút}$) vẫn xuất hiện rung động quán tính nhỏ.
- Hệ thống chưa tích hợp cảm biến nhiệt độ hồng ngoại không tiếp xúc (Pyrometer) để tự động điều chỉnh tốc độ chạy bàn tương ứng với nhiệt độ nung thực tế của thép theo vòng điều khiển kín (Closed-loop Temperature Control).
Hướng phát triển tiếp theo
- Nâng cấp khung máy sang dạng thép hình hàn hộp phay phẳng để tăng cường độ cứng vững công nghiệp.
- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI/Machine Learning) dự đoán độ co ngót và độ uốn cong đàn hồi (Springback) của từng mác thép để tự động tối ưu hóa đường quét nhiệt nung.
- Tích hợp thêm đầu vòi phun sương làm mát (Water mist cooling nozzle) di chuyển đồng bộ ngay sau đầu nung cảm ứng để tạo gradient nhiệt lớn, tăng tốc độ biến dạng cục bộ.
Đối tượng hưởng lợi
- Sinh viên & Học viên kỹ thuật: Tiếp cận tài liệu thực tế về phương pháp thiết kế máy CNC, tính toán cơ học kết cấu bằng FEA, tích hợp PLC - Servo và thuật toán điều khiển số.
- Kỹ sư thiết kế máy: Khai thác các công thức tính chọn bộ truyền vít me bi, thanh răng - bánh răng và giải pháp tự hãm an toàn cho trục thẳng đứng.
- Doanh nghiệp đóng tàu & Gia công kết cấu kim loại: Sở hữu giải pháp công nghệ uốn thép tấm dày năng suất cao, tiết kiệm chi phí, thân thiện môi trường và hiện đại hóa dây chuyền sản xuất.
- Các nhà nghiên cứu ứng dụng: Nền tảng thực nghiệm giá trị để tiếp tục phát triển các mô hình mô phỏng nhiệt - cơ (Thermo-Mechanical FEA) cho quá trình tạo hình bằng cảm ứng từ.
Câu hỏi thường gặp
1. Yêu cầu kỹ thuật về nguồn điện và hạ tầng để vận hành hệ thống là gì?
Hệ thống điều khiển cơ khí yêu cầu nguồn điện lưới $1\text{ pha } 220\text{V AC} \pm 10%$, tần số $50\text{ Hz}$, công suất tủ điện khoảng $1.5\text{ kW}$. Tuy nhiên, nguồn phát nhiệt cảm ứng từ tần số cao cần nguồn cấp công nghiệp $3\text{ pha } 380\text{V}$, công suất từ $30\text{ kW} - 60\text{ kW}$ đi kèm hệ thống tháp giải nhiệt làm mát nước tuần hoàn kín (Chiller) cho cuộn cảm ứng từ.
2. Giới hạn độ dày và kích thước phôi thép mà máy có thể uốn được?
Nguyên mẫu hiện tại được thiết kế tối ưu cho thép tấm dày tối đa $10\text{ mm}$, kích thước hữu dụng trong phạm vi $1.4\text{m} \times 1.5\text{m}$. Để uốn các tấm thép dày hơn ($15\text{ mm} - 30\text{ mm}$), cần nâng cấp công suất cuộn cảm ứng từ và gia cố kết cấu khung bệ chịu tải.
3. Làm thế nào để nhập biên dạng uốn phức tạp vào hệ thống?
Người dùng có thể vẽ biên dạng trên các phần mềm CAD (AutoCAD, SolidWorks), xuất tọa độ đường cong qua định dạng trung gian hoặc file mã lệnh G-code. Phần mềm giao diện máy tính (C#/VB) sẽ đọc tập tin, áp dụng thuật toán nội suy Midpoint và tự động truyền chuỗi xung dịch chuyển xuống PLC điều khiển 3 trục.
4. Chi phí bảo dưỡng và linh kiện thay thế định kỳ có tốn kém không?
Toàn bộ linh kiện cơ khí (bánh răng, thanh răng, vít me bi, thanh trượt tuyến tính) và thiết bị điện tử (PLC, Driver AC Servo) đều là các linh kiện tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến trên thị trường. Chi phí bảo trì định kỳ rất thấp, chủ yếu là bơm mỡ bôi trơn ổ bi và kiểm tra độ căng cáp sau mỗi 6 tháng vận hành.
5. Tại sao trục Z phải sử dụng hộp giảm tốc trục vít bánh vít tỉ số truyền 1:30?
Cụm đầu nung cảm ứng từ trên trục Z có khối lượng tương đối nặng ($7\text{ kg} - 20\text{ kg}$). Việc sử dụng hộp giảm tốc trục vít - bánh vít 1 đầu mối ren có góc nâng ren nhỏ mang lại khả năng tự hãm cơ học (Self-locking), giúp đầu gia nhiệt đứng yên vững chắc tại vị trí làm việc, chống hiện tượng rơi tự do gây va đập hư hỏng khi hệ thống đột ngột ngắt nguồn điện.
Kết luận
Đồ án "Nghiên Cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Biến Dạng Thép Tấm Bằng Cảm Ứng Từ" đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu nghiên cứu và ứng dụng đặt ra:
- Chế tạo thành công máy CNC 3 trục gantry vận hành ổn định, chính xác với sai số vị trí chỉ $\le 0.08\text{ mm}$.
- Làm chủ công nghệ uốn nhiệt thép tấm $10\text{ mm}$ bằng từ trường tần số cao, thay thế hoàn toàn phương pháp khò nhiệt thủ công độc hại, tăng năng suất gấp $2.5$ lần.
- Đóng góp giải pháp khoa học - công nghệ thực tiễn, có tính khả thi thương mại hóa cao, đáp ứng trực tiếp nhu cầu hiện đại hóa và nâng cao năng lực cạnh tranh cho ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam.
